JP7081757B2 - 発電量予測装置、発電量予測システム、及び発電量予測方法 - Google Patents

Description

本発明は、天気が西から東へと移り変わることに着目して太陽光発電の発電量を予測する技術に関する。

従来、太陽光発電システムは、天候などにより発電出力にばらつきがあることから、発電量の予測を行うために、各種の技術が提案されている。

例えば、特許文献１では、現在または将来の積雪深情報と、天候情報と、第１気温情報と、日射量情報とを取得する第１取得部と、積雪が太陽光発電設備の発電に影響を及ぼさない積雪深を示す第１基準積雪深と、第１基準積雪深よりも大きく積雪により太陽光発電設備が発電できない積雪深を示す第２基準積雪深とに対する積雪深の大小関係を判定する閾値判定部と、第１判定部において積雪深が第１基準積雪深と第２基準積雪深との間の値であると判定された場合、天候情報または第１気温情報のいずれか一方に基づいて、太陽光発電設備の発電に対して積雪が及ぼす影響度合いを示す積雪係数を算出する積雪係数算出部と、積雪係数と日射量情報とに基づいて太陽光発電設備の発電出力を算出する発電出力算出部とを備える発電出力予測装置が開示されている。

特開２０１９－２１９９７８号公報

しかしながら、特許文献１では、天気が西から東へ移り変わることに着目して、診断対象の太陽光システムよりも西に配置されている太陽光システムの発電量に基づいて、診断対象の発電量を予測することは開示されていない。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、天気が西から東に移り変わることに着目して、発電量を適正に予測することにある。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る発電量予測装置は、各地に設置された太陽光発電システムと通信自在な発電量予測装置であって、前記複数のうちの一の太陽光発電システムについて予測希望時刻を含む発電量予測のリクエストを受け付ける受信部と、前記一の太陽光発電システムよりも西に配置されている他の太陽光発電システムを特定し、前記一の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度と前記他の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度に基づいて両者間の距離を算出し、前記距離と天気の移り変わりの速度とに基づいて時間差を算出し、前記予測希望時刻よりも当該時間差だけ前の前記他の太陽光発電システムの発電量を参照し、前記一の太陽光発電システムの予測希望時刻における発電量の予測値とする発電量予測部と、前記発電量予測部の前記予測値を出力する出力部と、を備えた。

本発明の第２の態様に係る発電量予測システムは、各地に設置された複数の太陽光発電システムと、各太陽光発電システムに関わる端末装置と、発電量予測装置とからなる発電量予測システムであって、前記端末装置は、前記発電量予測装置に発電量予測のリクエストを行う第１送信部と、前記発電量予測装置からの予測結果を受信する第１受信部と、前記予測結果を表示する表示部と、を備え、前記発電量予測装置は、前記複数のうちの一の太陽光発電システムに関わる端末装置から予測希望時刻を含む発電量予測のリクエストを受け付ける第２受信部と、前記一の太陽光発電システムよりも西に配置されている他の太陽光発電システムを特定し、前記一の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度と前記他の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度に基づいて両者間の距離を算出し、前記距離と天気の移り変わりの速度とに基づいて時間差を算出し、前記予測希望時刻よりも当該時間差だけ前の前記他の太陽光発電システムの発電量を参照し、前記一の太陽光発電システムの予測希望時刻における発電量の予測値とする発電量予測部と、前記発電量予測部の前記予測値を送信する第２送信部と、を備えた。

本発明の第３の態様に係る発電量予測方法は、各地に設置された複数の太陽光発電システムと、各太陽光発電システムに関わる端末装置と、発電量予測装置とからなる発電量予測システムによる発電量予測方法であって、前記端末装置では、第１送信部が、前記発電量予測装置に発電量予測のリクエストを行い、第１受信部が、前記発電量予測装置からの予測結果を受信し、表示部が、前記予測結果を表示し、前記発電量予測装置では、第２受信部が、前記複数のうちの一の太陽光発電システムに関わる端末装置から予測希望時刻を含む発電量予測のリクエストを受け付け、発電量予測部が、前記一の太陽光発電システムよりも西に配置されている他の太陽光発電システムを特定し、前記一の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度と前記他の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度に基づいて両者間の距離を算出し、前記距離と天気の移り変わりの速度とに基づいて時間差を算出し、前記予測希望時刻よりも当該時間差だけ前の前記他の太陽光発電システムの発電量を参照し、前記一の太陽光発電システムの予測希望時刻における発電量の予測値とし、第２送信部が、前記発電量予測部の前記予測値を送信する。

本発明によれば、天気が西から東に移り変わることに着目して、発電量を適正に予測する技術を提供することができる。

本発明の実施形態に係る発電量予測システムの構成図である。 同システムによる予測の考え方を概念的に示す図である。 同システムによる予測の考え方を概念的に示す特性図である。 同システムの発電量予測装置の構成図である。 各種テーブルを示す図である。 同システムの端末装置の構成図である。 同システによる処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。

図１には、本発明の実施形態に係る発電量予測システムの構成を示し説明する。

同図に示されるように、発電量予測システムは、発電量予測装置１が、各地に設置された太陽光発電施設１００Ａ、１００Ｂ…の太陽光発電システム２や端末装置３と、インターネットなどの通信網４を介して、無線又は有線で接続され、構成されている。発電量予測装置１としては、１又は複数のサーバ装置などを採用することができる。端末装置３としては、スマートフォンやタブレット端末、ノート型パーソナルコンピュータ、デスクトップ型パーソナルコンピュータなどを採用することができる。このほか、太陽光発電システム２は、発電機２ａと管理装置２ｂとからなる。

このような構成において、発電量予測装置１は、一の太陽光発電システムよりも西に配置されている他の太陽光発電システムの発電出力に基づいて、一の太陽光発電システムの将来の発電量を予測し、出力する。参照先を決定するにあたっては、太陽光パネルの大きさ、向き、傾きなどを総合的に勘案してもよい。

より詳細には、発電量予測装置１は、一の太陽光発電システムよりも西に配置されている他の太陽光発電システムを特定し、一の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度と他の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度に基づいて両者間の距離を算出し、距離と天気の移り変わりの速度とに基づいて時間差を算出し、予測希望時刻よりも当該時間差だけ前の他の太陽光発電システムの発電量を参照し、一の太陽光発電システムの予測希望時刻における発電量の予測値として、出力する。

ここで、図２、図３には、本発明の実施形態に係る発電量予測システムによる予測の考え方を概念的に示し説明する。

図２に示されるように、全国の各地には、太陽光発電施設が多数存在するが、発電量予測装置１は、予測のリクエストのあった一の太陽光発電システムよりも、西に位置する他の太陽光発電システムを特定し、天気の移り変わりの速度や、両者間の距離などに基づいて、当該他の態様光発電システムの現在又は過去の発電量を、予測のリクエストのあった一の太陽光発電システムの予測時刻における予測値として出力するものである。前述したように、参照先を決定するにあたっては、西に位置するという条件に加え絵、太陽光パネルの大きさ、向き、傾きなどを総合的に勘案してもよい。

これは、図３に示されるように、発電量が、西から東へと天気が移り変わるのに連動して、推移することに着眼し、それを予測に生かしたものである。本実施形態の発電量予測システムは、特に分単位、時間単位での予測に好適である。

図４には、発電量予測システムの発電量予測装置の構成を示し説明する。

同図に示されるように、発電量予測装置１は、全体の制御を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなる制御部１１を備えている。制御部１１は、バスライン１８を介して、通信部１２、表示部１３、操作部１４、及び記憶部１５と接続されている。通信部１２は、インターネット等の通信網４を介して、太陽光発電システム２や端末装置３と通信するための通信インタフェースである。表示部１３は、液晶ディスプレイなどの表示デバイスである。操作部１４は、マウスやキーボードなどの操作デバイスである。

記憶部１５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリやハードディスクドライブ（HDD；Hard Disc Drive）等で構成されており、制御部１１で実行されるプログラムを記憶している。さらに、記憶部１５は、発電機情報記憶部１６と外的要因情報記憶部１７を備えている。

より詳細には、発電機情報記憶部１６では、図５（ａ）に示されるように、発電施設ＩＤと紐づけられて、発電施設の設置場所の緯度／経度、設備規模（例えば、大、中、小の３段階など）、設置年数、発電状況（ステータス）、発電出力履歴、参照先履歴などが記憶されている。これに加えて、太陽光パネルの大きさ、向き、傾きなどの条件を更に紐づけて記憶するようにしてもよい。一方、外的要因情報記憶部１７では、図５（ｂ）に示されるように、発電施設ＩＤと紐づけられて、季節、天気、天気の移り変わり（変更）の速度（ｍ／ｓ）、日の出／日の入りの時刻、温度（℃）、及び湿度（％）が対応付けられて記憶されている。

このような構成において、制御部１１は、記憶部１５のプログラムを読み出して、実行することで、受信部１１ａ、発電量予測部１１ｂ、出力部１１ｃ、発電機情報更新部１１ｄ、外的要因情報更新部１１ｅ、表示制御部１１ｆ、生成部１１ｇ、送信部１１ｈ、及び学習部１１ｉとして機能する。

受信部１１ａは、複数のうちの一の太陽光発電システムについて予測希望時刻を含む発電量予測のリクエストを受け付ける。このリクエストは、例えば、施設１００Ａ，１００Ｂ…の端末装置３から送られてくる。

発電量予測部１１ｂは、記憶部１５を参照しつつ、一の太陽光発電システムよりも西に配置されている他の太陽光発電システムの発電出力に基づいて、一の太陽光発電システムの将来の発電量を予測する。参照先を決定するにあたっては、西に位置するという条件に加え絵、太陽光パネルの大きさ、向き、傾きなどを総合的に勘案してもよい。

より詳細には、発電量予測部１１ｂは、発電機情報記憶部１６を参照して、一の太陽光発電システムよりも西に配置されている他の太陽光発電システムを特定し、一の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度と他の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度に基づいて両者間の距離を算出し、外的要因情報記憶部１７も参照して、距離と天気の移り変わりの速度とに基づいて時間差を算出し、予測希望時刻よりも当該時間差だけ前の他の太陽光発電システムの発電量を参照し、一の太陽光発電システムの予測希望時刻における発電量の予測値とする。そして、出力部１１ｃは、発電量予測部１１ｂの予測結果（予定時刻における発電量の予測値）を出力する。

発電機情報更新部１１ｄは、定期的に各施設１００Ａ，１００Ｂ…の太陽光発電システムより発電機情報（ステータスや発電出力など）を受けて、発電機情報記憶部１６の内容を更新する。外的要因情報更新部１１ｅは、定期的に不図示の情報提供サーバより天気や天気の移り変わり速度、温度、湿度などの外的要因情報を受けて、外的要因情報記憶部１７の内容を更新する。表示制御部１１ｆは、出力部１１ｃの出力に基づく表示部１３での表示を制御する。生成部１１ｇは、予測結果に関わる画面データをＨＴＭＬ形式などで生成する。送信部１１ｈは、画面データを、端末装置３等に送信する。そして、学習部１１ｉは予測結果と実際の発電量とに基づいて、好適な参照先を学習し、発電機情報記憶部１６の参照先履歴の内容を、優先順を付けて更新する。

図６には、発電量予測システムの端末装置の構成を示し説明する。

同図に示されるように、各施設１００Ａ，１００Ｂ…に設置された端末装置３は、制御部２１と、通信部２２と、操作部２３と、表示部２４と、記憶部２５とを有する。各部２１～２５は、バスライン２６を介して通信自在に接続されている。通信部２２は、例えばＮＩＣ等により実現されるもので、インターネット等の通信網４と有線又は無線で接続され、発電量予測装置１等との間で通信を行う通信インタフェースである。

操作部２３は、マウスやキーボード等で実現され、ユーザによる各種操作入力を受け付ける。表示部２４は、液晶ディスプレイ等により実現され、各種表示を行う。尚、操作部２３と表示部２４とをタッチパネルとして一体に構成してもよい。

記憶部２５は、例えば、ＲＡＭやフラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ＨＤＤ、または光ディスク装置等で実現されるもので、制御部２１で実行されるプログラムを記憶している。制御部２１は、ＣＰＵやＭＰＵ等で実現され、記憶部２５に記憶されているプログラムを実行することで、受信部２１ａ、閲覧部２１ｂ、及び送信部２１ｃとして機能する。制御部２１は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路で構成されてよい。

このような構成において、受信部２１ａは、発電量予測装置１から送られていた予測結果に関わる表示データ等を、通信部２２を介して受信する。閲覧部２１ｂは、表示データに基づく表示を表示部２４に行い閲覧可能とする。そして、送信部２１ｃは、発電予測に関わるリクエスト等を、通信部２２を介して、発電量予測装置１に送信する。

以下、図７のフローチャートを参照して、発電量予測装置による処理手順を説明する。

受信部１１ａは、端末装置３から、複数のうちの一の太陽光発電システムについて予測希望時刻を含む発電量予測のリクエストを受け付ける（Ｓ１）。

続いて、発電量予測部１１ｂは、発電機情報記憶部１６を参照して、一の太陽光発電システムよりも西に配置されている他の太陽光発電システムを特定する（Ｓ２）。この特定の際には発電機情報記憶部１６の参照先情報が参照されるが、さらに外的要因情報記憶部１７を参照して、参照先の発電施設が日の出前、あるいは日の入り後である場合には、参照先候補から除外するようにしてもよい。また、参照先を決定するにあたっては、西に位置するという条件に加えて、太陽光パネルの大きさ、向き、傾きなどを総合的に勘案してもよいことは勿論である。

次に、発電量予測部１１ｂは、予測対象である一の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度と、参照先である他の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度に基づいて、両者間の距離を算出し、外的要因情報記憶部１７も参照して、距離と天気の移り変わりの速度とに基づいて時間差を算出する（Ｓ３）。

そして、発電量予測部１１ｂは、発電機情報記憶部１６を参照して、予測希望時刻よりも当該時間差だけ前の他の太陽光発電システムの発電量を読み出し、予測のリクエストのあった予測対象である一の太陽光発電システムの予測希望時刻における発電量の予測値とする（Ｓ４）。こうして、出力部１１ｃは、発電量予測部１１ｂの予測結果（予定時刻における発電量の予測値）を出力し（Ｓ５）、一連の処理を終了することになる。

以上説明したように、本発明の実施形態によれば、天気が日から東に移り変わることに着目して、太陽光発電システムの発電量を的確に予測することができる。また、学習を繰り返すことで、参照先を好適なものとし、予測の精度を高めることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなくその趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは勿論である。

例えば、外的要因情報は、前述したものに限定されず、各種のものを予測のアルゴリズムに反映させることができる。

１…発電量予測装置、２…太陽光発電システム、２ａ…発電機、２ｂ…管理装置、３…端末装置、４…通信網、１１…制御部、１１ａ…受信部、１１ｂ…発電量予測部、１１ｃ…出力部、１１ｄ…発電機情報更新部、１１ｅ…外的要因情報更新部、１１ｆ…表示制御部、１１ｇ…生成部、１１ｈ…送信部、１１ｉ…学習部、１２…通信部、１３…表示部、１４…操作部、１５…記憶部、１６…発電施設情報記憶部、１７…外的要因情報記憶部、１８…バスライン、２１…制御部、２１ａ…受信部、２１ｂ…閲覧部、２１ｃ…送信部、２２…通信部、２３…操作部、２４…表示部、２５…記憶部。

Claims (3)

1. 各地に設置された太陽光発電システムと通信自在な発電量予測装置であって、
   前記複数のうちの一の太陽光発電システムについて予測希望時刻を含む発電量予測のリクエストを受け付ける受信部と、
   前記一の太陽光発電システムよりも西に配置されている他の太陽光発電システムを特定し、前記一の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度と前記他の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度に基づいて両者間の距離を算出し、前記距離と天気の移り変わりの速度とに基づいて時間差を算出し、前記予測希望時刻よりも当該時間差だけ前の前記他の太陽光発電システムの発電量を参照し、前記一の太陽光発電システムの予測希望時刻における発電量の予測値とする発電量予測部と、
   前記発電量予測部の前記予測値を出力する出力部と、を備えた
   発電量予測装置。
2. 各地に設置された複数の太陽光発電システムと、各太陽光発電システムに関わる端末装置と、発電量予測装置とからなる発電量予測システムであって、
   前記端末装置は、
   前記発電量予測装置に発電量予測のリクエストを行う第１送信部と、
   前記発電量予測装置からの予測結果を受信する第１受信部と、
   前記予測結果を表示する表示部と、を備え、
   前記発電量予測装置は、
   前記複数のうちの一の太陽光発電システムに関わる端末装置から予測希望時刻を含む発電量予測のリクエストを受け付ける第２受信部と、
   前記一の太陽光発電システムよりも西に配置されている他の太陽光発電システムを特定し、前記一の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度と前記他の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度に基づいて両者間の距離を算出し、前記距離と天気の移り変わりの速度とに基づいて時間差を算出し、前記予測希望時刻よりも当該時間差だけ前の前記他の太陽光発電システムの発電量を参照し、前記一の太陽光発電システムの予測希望時刻における発電量の予測値とする発電量予測部と、
   前記発電量予測部の前記予測値を送信する第２送信部と、を備えた
   発電量予測システム。
3. 各地に設置された複数の太陽光発電システムと、各太陽光発電システムに関わる端末装置と、発電量予測装置とからなる発電量予測システムによる発電量予測方法であって、
   前記端末装置では、
   第１送信部が、前記発電量予測装置に発電量予測のリクエストを行い、
   第１受信部が、前記発電量予測装置からの予測結果を受信し、
   表示部が、前記予測結果を表示し、
   前記発電量予測装置では、
   第２受信部が、前記複数のうちの一の太陽光発電システムに関わる端末装置から予測希望時刻を含む発電量予測のリクエストを受け付け、
   発電量予測部が、前記一の太陽光発電システムよりも西に配置されている他の太陽光発電システムを特定し、前記一の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度と前記他の太陽光発電システムの設置場所の緯度経度に基づいて両者間の距離を算出し、前記距離と天気の移り変わりの速度とに基づいて時間差を算出し、前記予測希望時刻よりも当該時間差だけ前の前記他の太陽光発電システムの発電量を参照し、前記一の太陽光発電システムの予測希望時刻における発電量の予測値とし、
   第２送信部が、前記発電量予測部の前記予測値を送信する
   発電量予測方法。

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